Modelamiento del flujo y generación de espumas en medios porosos usando surfactante disperso en gas

La generación y flujo de espumas en medios porosos es un método probado para mejorar la eficiencia de flujo de fluidos de desplazamiento en procesos de recobro mejorado y la efectividad de fluidos tratamiento en procedimientos de intervención a pozos. Los métodos más usados para generar la espuma son el método SAG y la co-inyección. Aunque estas operaciones resultan en buena producción incremental, los costos de implementación son altos debido a la retención de espumante en la matriz de roca y a costos asociados a la implementación como facilidades de superficie. Una forma de reducir los costos en las operaciones de Conformance con espumas es mediante la inyección de surfactante disperso en la fase gas en un proceso llamado “Espumas Dispersas”. Los datos experimentales obtenidos en laboratorio usando núcleos de roca prueban que la técnica de espumas dispersas puede reducir significativamente la retención de surfactante en la matriz de roca y aumentar efectivamente la producción incremental de crudo. Este incremento no solo significa que se forma espuma, sino que también esta espuma es lo suficientemente estable para bloquear los canales de flujo preferenciales y aumentar la eficiencia de desplazamiento. Adicionalmente, el escalamiento del proceso desde laboratorio hasta condiciones de campo es muy simple y reduce significativamente los costos operacionales del proceso. Debido a que son pocas las pruebas de laboratorio y los casos de campo donde se usan espumas dispersas la incertidumbre para la implementación de este proceso es muy elevada. Incluso los modelos de generación y flujo de espumas que se reportan en la literatura no tienen en cuenta todos los fenómenos asociados necesarios para este proceso, incluyendo la transferencia másica de surfactante y agua entre la fase gaseosa y la fase acuosa y la estabilidad de lamelas a bajas saturaciones de agua. Por esta razón, el desarrollo de un modelo mecanistico es la clave para entender los fenómenos asociados a la generación de espumas usando espumante disperso. En este trabajo, se desarrolló un modelo matemático de generación y flujo de espumas usando inyección de espumante disperso, el modelo desarrollado considera la transferencia del tratamiento presente en la fase gas en forma de gotas mediante el mecanismo de interceptación. El modelo tiene en cuanta adicionalmente los fenómenos de adsorción/desorción de químico espumante en condiciones dinámicas usando un modelo cinético de primer orden, y la generación, coalescencia y transporte de espumas usando un modelo de balance de población. El modelo de espumas dispersas desarrollado puede ser usado para cuantificar el posible factor de recobro en un proceso EOR y la efectividad de un tratamiento de inyección con espumas dispersas.

• Autores: Valencia Londoño, Juan David
• Fecha de publicación: 2016
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/58331
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/58331; http://bdigital.unal.edu.co/55084/
• Palabra clave: 66 Ingeniería química y Tecnologías relacionadas/ Chemical engineering; Espumante disperso; Modelamiento de espumas; EOR químico; Coalescencia; Foam EOR; Foam modelling; Disperse foamer; Foam generation; Coalescence
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional